《流量测量》课件

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1、化工原理PrinciplesofChemicalEngineering流体流动在工业生产过程中，流量是重要的操作参数之一。测量流量的仪表也是多种多样的，但按其工作原理来分，流量仪表大致可分为三大类：1.7流量测量流量计的分类：1.容积式流量计如：椭圆齿轮流量计、旋转活塞式流量计等。速度式流量计如：孔板流量计、文丘里流量计和转子流量计等。3.质量流量计一、测速管（皮托管---Pitottube）1、结构2、原理内管A处外管B处点速度：即讨论：（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布曲线；（3）测管中心最大流速，由求平均流速，再计算流量。（见课本P53图1-

2、38）3、安装（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距离；（2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；（3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即d0

3、速u0来代替。解决办法:引入一校正系数C，则（3）式变为：（4）则令（5）将（5）式带入（4）式整理得：（6）对不可压缩流体，根据质量守恒方程得：（4）根据流体静力学原理可知：（7）令（8）（6）将（7）式和（8）式代入（6）式得：（9）C0——孔流系数说明：（1）C0的引入在形式上简化了流量的计算公式，但实质上并未改变问题的复杂性。一般由实验求得。（2）孔口边缘易磨损和腐蚀，所以流量计应定期进行校正。则所测流量为：讨论：（3）特点：恒截面、变压差——差压式流量计（4）流量系数C0对于取压方式、结构尺寸、加工状况均已规定的标准孔板Red是以管道的内径d1计

4、算的雷诺数（5）当Re>Re临界时，(3)测量范围一般C0=0.6~0.7孔板流量计的测量范围由U形压差计量程决定。Re临界值3、安装及优缺点（1）安装在稳定流段，上游l>10d，下游l>5d；（2）结构简单，制造与安装方便；（3）能量损失较大。三、文丘里（Venturi）流量计属差压式流量计；能量损失小，造价高。一、结构与特点CV——流量系数（0.98～0.99）A0——喉管处截面积四、转子流量计1、结构及测量（2）测量过程演示（1）结构：2、原理及流量方程假设一定的流量条件下，转子处于平衡位置时，截面2-2和截面1-1的静压强分别为P2和p1，若忽略转

5、子旋转的切向力，列出力的平衡方程式如下：（1）（2）将（1）式代入（2）式得：式中：CR——转子流量计的流量系数，与Re值及转子形状有关，由实验测定AR——玻璃管与转子之间的环隙面积（1）适用于管径小于50mm、低雷诺数的流体的流量测量；（2）转子流量计上的刻度是在一定条件下用一定的流体测定并进行刻度的，当实际测量条件和流体种类不同时，要对读数进行校正。（3）特点：说明：标定流体：20℃水（＝1000kg/m3）20℃、101.3kPa下空气（＝1.2kg/m3）1——标定流体2——被测流体恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。对气体转子流量计3、安

6、装及优缺点（1）安装：①永远垂直安装，且下进、上出，安装支路，以便于检修。②读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测量精度较高；③玻璃管不能经受高温和高压，在安装使用过程中玻璃容易破碎。①优点：读取流量方便，能量损失小，测量范围宽，能用于腐蚀性流体的测量；②缺点：（2）特点：转子流量计的管壁大多为玻璃制品，不能经受高温和高压，在安装和使用过程中易破碎，且要求安装时必须保持垂直。转子流量计应用举例：某转子流量计，转子为不锈钢（ρ钢=7920kg/m3），水的流量刻度范围为250~2500L/h，如将转子改为硬铅（ρ铅=10670kg/m3），保持形状和大小不变

7、，用来测定ρ液=800kg/m3的流体，问转子流量计的最大流量为多少？可测液体最大流量qs液=1.34×2500=3360L/h。小结流体静力学流体动力学——柏努力方程流体流动现象——两种流型流体阻力计算流量测定